考虑饱和度修正的应力腐蚀和压力溶解作用热-水-应力耦合过程有限元分析

摘要：

针对笔者开发的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力(T-H-M)耦合二维有限元分析程序中使用的应力腐蚀和压力溶解模型,引入水饱和度修正因子.以一个假设的位于含水地层中的高放废物地质处置模型,拟定3种初始裂隙水饱和度的计算工况(Sw20=1.0、0.8、0.2)进行热-水-应力耦合的数值模拟,考察岩体中的温度、裂隙开度的闭合速率、闭合量、孔(裂)隙水压力、地下水流速和应力的变化、分布等情况.结果显示,随着初始裂隙水饱和度的由高值到低值,应力腐蚀和压力溶解产生的闭合速率从大变小,裂隙开度由初始值趋于残余值,粗糙面接触率由初始值趋于其名义接触率的时间也增加,裂纹应力强度因子的下降亦变慢;近场的裂(孔)隙水压力的变化、分布及其流速矢量场的形态有明显的不同;3种工况的岩体中的应力量值及分布的差别不大.

关键词：应力腐蚀、压力溶解、饱和度修正、双重介质、热-水-应力(T-H-M)耦合、有限元分析

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分类号：O242.21(计算数学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目资助2010CB732101;国家自然科学基金资助51079145

在线出版日期：2014-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：523-532